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技術名稱 Technology
發明人 Inventor
郭東昊, 孔寧天, 陳天心, 彌迦, 張立翔,
所有權人 Asignee 國立臺灣科技大學

專利國家 Country 申請號 Application No. 專利號 Patent No. 中心案號 Serial No.
中華民國 111135292 申請中 1110027TW0
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技術摘要:
本創作係以真空電漿薄膜技術開發電催化薄膜,分別應用於HER (Hydrogen Evolution Reaction)產氫、OER (Oxygen Evolution Reaction)析氧半電池與全電池電解水技術。此類合金型電觸媒以平整薄膜型態披覆於泡沫鎳上,由於以真空電漿濺鍍技術製作,薄膜具有堅固的附著力不易脫落,要得到優異的觸媒活性源自於組成配方的調控。此外,真空電漿濺鍍技術已廣泛應用於產業界,屬於綠色潔淨製程、沒有化學藥劑的使用。綜合強固不脫落、優異電催化能力、潔淨製程等三項優點,真空電漿薄膜技術製備電催化劑電極應用於鹼性水電解電池具有發展潛力。
多數高活性電觸媒係以壓力釜水熱法製備,有些還需要第二階段高溫反應來達成,因此類製程可形成高比表面積的奈米柱狀、花瓣片狀、奈米線等觸媒,被期望具有較高的觸媒活性。真空薄膜技術所形成平坦薄膜,一般不被期望有高觸媒活性,因此是未有受重視的觸媒技術。
目前此創作以真空電漿薄膜技術研發三項合金型電催化薄膜: MoNiFe、CoNi、MoNi。目前濺鍍MoNi6,於100 mA/cm2下,HER反應過電位-0.132 V最低;先於泡沫鎳上濺鍍CoNi4再以電鍍披覆鎳鐵雙金屬氫氧化物(NiFe-LDH)保護層,形成雙層CoNi4/NiFe-LDH電觸媒,於100 mA/cm2下,OER反應過電位 0.239 V最低。以雙層CoNi4/NiFe-LDH陽極與雙層濺鍍Ni/CoNi4陰極,其全電解電池於100 mA/cm2下,反應電位1.61 V最低。以此真空電漿薄膜技術開發電催化薄膜應用於水電解,皆已達到國際產氫技術指標。20-30 h的長時間穩定性分析,也說明此薄膜未有劣化。


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